2k
8 лет назад · 7 фото · 8723 просмотров · 50 комментариев
Почему корабли держатся на воде? (7 фото + 1 видео)
Корабли, лодки, плоты и другие тела удерживаются на плаву из-за наличия у воды выталкивающих свойств. Как и все остальные жидкости, вода создает направленное вверх давление, которое может поддерживать помещенные в воду твердые предметы.
У кораблей в процесс обеспечения плавучести вовлечено несколько факторов, в том числе форма судна, его прочность и предусмотренные средства для противодействия волнам. В общем случае, корабль будет держаться на воде, если объем воды, который он вытесняет, весит больше, чем сам корабль. У такого корабля направленная вверх сила давления воды на корпус будет преодолевать направленную вниз силу тяжести, которая может считаться приложенной в одной точке, называющейся центром тяжести. Говорят, что корабли сохраняют устойчивость (на языке специалистов — остойчивость), если после накреняющих силовых воздействий таких факторов, как волны или ветер, они могут вернуться на ровный киль. Если корабль неправильно спроектирован или загружен, подобные внешние воздействия могут привести к потере остойчивости и корабль может пойти ко дну.
Закон Архимеда
Подвешенный на пружинных весах кубик весит в воде меньше (правая часть рисунка), чем в воздухе (левая часть рисунка). При погружении кубик вытесняет объем воды, вес которого равен уменьшению веса кубика. Связь между объемом погруженного тела и силой, выталкивающей это тело вверх, была впервые описана греческим математиком Архимедом в третьем столетии до нашей эры.
Сила тяжести против выталкивающей силы
Слабо загруженный корабль имеет небольшую осадку, так как при большем погружении корпуса выталкивающая сила (синяя стрелка) начинает превышать силу тяжести (красная стрелка). Полностью загруженный корабль сидит в воде глубже, вытесняя больший объем воды, чем легкий корабль.
Поддержание равновесия
1. Когда корабль держится на поверхности воды вертикально, его центр тяжести и выталкивающая сила находятся на одной линии.
2. Корабль находится в равновесии. Когда корабль накреняется, выталкивающая сила смещается в сторону; в результате, выталкивающая сила давит вверх, сила тяжести тянет вниз и крен выправляется.
3. Если центр тяжести накрененного корабля слишком сильно смещен вверх и расположен на слишком большом удалении от центра плавучести, корабль опрокинется.
2. Корабль находится в равновесии. Когда корабль накреняется, выталкивающая сила смещается в сторону; в результате, выталкивающая сила давит вверх, сила тяжести тянет вниз и крен выправляется.
3. Если центр тяжести накрененного корабля слишком сильно смещен вверх и расположен на слишком большом удалении от центра плавучести, корабль опрокинется.
Смещение центра тяжести
Три схематических разреза корабля на рисунке показывают, как загрузка влияет на остойчивость. Полный трюм корабля (левый разрез) сводит центр тяжести и точку приложения выталкивающей силы (центр плавучести) близко друг к другу, делая корабль остойчивым. Накрененный волнами, такой корабль легко восстанавливает положение равновесия. В корабле с пустым трюмом (центральный разрез), центры тяжести и плавучести отстоят друг от друга на большом расстоянии, поэтому корабль неустойчив. Вес заполненных водой балластных резервуаров (правый разрез) восстанавливает остойчивость корабля.
Устройства для уменьшения качки
Два резервуара в корпусе (рисунок над текстом) помогают уменьшать бортовую качку. Вес воды, перетекающей из одного резервуара в другой, противодействует боковым ударам волн.
Носовой резервуар, попеременно заполняющийся водой и опорожняющийся, уменьшает килевую качку корабля в бурных морях.
Нам в свое время этот закон стишком физик сказал.
Тело впертое в водУ, выпирает из воды, с силой выпертой воды.
Дофига с тех пор воды утекло, физика в живых уже нет, а закон помню.
щас набигут ботаны со скиллом и закидают тебя определениями поверхносного натяжения)))))
Кого ботаны будут натягивать скилом на поверхности?
Чем дальше в тысячелетия, тем тупее люди.
неужели в школьном курсе нынче этого нет???? Раскрытие тайн и секретов....
Когда-то учительница физики на вопрос "Почему корабли не тонут", ответила - потому что они большие. Коротко и не ясно. Зато стало ясно потом - когда сам своей головой подумал
Это для тех кого в младших классах школы забанили?
Я про устройства для уменьшения качки даже не подозревал, что такие есть.
Тоже .. и не могу понять как они могут так быстро заполняться и опорожняться ((
наберите в гугле"успокоители качки". много интересного увидите
их достаточно много, даже есть гироскопические
Однажды Раневская потребовала у Тани Щегловой инженера по профессии объяснить ей, почему железные корабли не тонут. Таня попыталась напомнить Раневской закон Архимеда.
Что вы, дорогая, у меня была двойка, отрешенно сетовала Фаина Георгиевна.
Почему, когда вы садитесь в ванну, вода вытесняется и льется на пол? наседала Таня.
Потому что у меня большая жопа,- грустно отвечала Раневская.
По поводу остойчивости судна и противодействую качке... стройте и покупайте катамараны или ещё лучше swath суда.
Это всё фигня. Почему когда деревья качаются - ветер дует?
А ты попробу веером помахать. Деревья ветками и листьями гоняют массы воздуха. Правда не понятно, откуда ветер берётся над океаном
Может водоросли?
А его волны разгоняют ;)
дык платочки, Карл!!!
платочки! ну? моряков же провожают бабы, машут им - вот и...А ведь есть еще и Второй закон Архимеда.
Второй Закон Архимеда - жидкость, помещенное в тело через 7 лет идет в школу.
это если в 6 лет в школу пойти. а так - через 8.
Есть ещё закон скрипки: "Человек, играющий 5 лет на скрипке, автоматически становится евреем. "
Проще было одним предложением:
- корабль - это металлический пузырь с воздухом.
Фишки деградируют, посты никто не читает. Две строки прочтут и бегут комментировать про закон Архимеда. Исключительно по закону Архимеда говно не тонет. А корабль не тонет потому что сохраняет устойчивость и не опрокидывается, об этом и статья.
Вот интересный момент, кстати: корабли не тонут, говно не тонет, а говёные корабли - тонут. Тайна Вселенной...
Если бы статья была об этом - то было бы о метацентре, о влиянии формы на остойчивость и много о чём ещё. А здесь - только о законе Архимеда. Что, впрочем, вполне соответствует уровню большинства фишкян.
Проще: тело теряет в весе ровно столько, сколько весит вытесненная им жидкость.
К слову это верно и для газов...
Молодец, а теперь расскажи, почему дует ветер
Это будет следующий пост. :)
Фишки превращаются в какую-то фигню. (figni.net)
Если вам не нравится, то сделайте свой сайт Хорошего настроения, где будет "своя атмосфЭра" и вы будете , так сказать, цензором и админом и царем . К счастью - мы все разные, Серёжа
ОК! Не посудина, но тоже не тонет
Как моряк могу выразить проще и доступно)
Тело впёрнутое в воду
Выпирает на свободу,
С силой выпертой воды
Тела впёртого туды.
Это какая-то деградация фишек уже...
это деградация школоты, скорее... и так-то всегда была не совсем, но в наше время бьют рекорды.
На фишках Кэп завёлся. Скоро увидим увлекательную статью про сумму углов треугольника или про теорему Пифагора.
А вдруг это школьный учитель решил таким способом приобщить к увлекательнейшему миру физики инет-зависимых школьников?
Написано сложно про закон Архимеда, незнающему человеку нелегко разобраться, хотя тут все очень просто:
Тело тонет, если его масса больше массы воды, вытесненной этим телом (ну или другой жидкости, где оно там плавает). Если масса тела меньше массы вытесненной жидкости, тело будет плавать.
Вспомнилась цитата с баша:
- Связка ломов, как правило, тонет
- Но в ртути прекрасно плавает
- Но если ломы урановые, то и во ртути тонут
- сам топи урановые ломы в ртути
Прапорщику задали детскую задачку. Что легче? Килограмм пуха или килограмм свинца. Он ответил, что килограмм пуха. Над ним посмеялись, а он и говорит, вот станьте под балконом, а я с третьего этажа скину вам на голову сначала 1 кг пуха, а потом 1 кг свинца и вы мне скажите, что легче. :)